ميكانيكا خلية السبر مع ملاقط خالية من حبة الضوئية في الجنين المورفولوجية

التطور الجنيني هو عملية استنساخه بشدة خلالها الخلايا والأنسجة التي تشوه شكل الحيوان مستقبلا. أظهرت هذه التشوهات تتطلب توليد النشطة من القوات في مستوى^1،الخلية². فهم العمليات morphogenetic خلالها الخلايا والأنسجة تغيير شكلها، هو ذلك المفتاح لتقييم الخواص الميكانيكية للخلايا المعنية، وقياس القوى داخل الأنسجة خلال^3،العملية⁴ . وقد درست طبقات طلائي، لا سيما في المورفولوجية، على نطاق واسع سبب هذه الهندسة شبه 2D والتلاعب سهولة.

وهكذا وضعت عددا من التقنيات وغيرهم لتقييم ميكانيكا الظهارية في فيفو أثناء التطوير. وسوف نعطي لمحة سريعة عن التقنيات الرئيسية الثلاثة المستخدمة في الأنسجة الظهارية. ليزر تذرية، أسلوب مستخدمة على نطاق واسع، يسمح للكشف عن الضغط الميكانيكي المحلية في الخلية تقاطعات^5،6،،من⁷⁸ أو في أكبر حجم^9،10،11 عن طريق إجراء تخفيضات المحلية التي تخل بسلامة الميكانيكية للهدف. القوى المحركة لفتح عقب القطع يوفر معلومات على الاجتثاث مسبقة الإجهاد، وعلى ريولوجيا ل النسيج^12،13. عيب تذرية الليزر أنها الغازية، كما أنه يتطلب تعطيل القشرة الخلية المحلية. ومن ثم، واحدة فقط تنفيذ عدد محدود من أبلاتيونس إذا كان أحد يرغب في المحافظة على سلامة الأنسجة. عيب آخر هو أن أبلاتيونس لا تقدم سوى التقديرات النسبية للتوتر في خلية الاتصالات، نظراً لسرعة فتح تعتمد على الاحتكاك اللزج، الذي هو عموما غير معروف. وقد تم التلاعب المغناطيسي أيضا وضعها واستخدامها في المورفولوجية، التي تنطوي على استخدام فيروفلويدس¹⁴ أو¹⁵من أولتراماجنيتيك الدهنية. أنها يمكن أن توفر قياسات مطلقة^16،17، ولكن هي أيضا الغازية بمعنى أنها تحتاج إلى حقن تحقيقات في الموقع المطلوب. وهذا يمكن أن تكون صعبة للغاية اعتماداً على النظام، هي ليست دائماً قابلة للحقن دقيقة. تقنية ثالث، غير الغازية على تماما، هو قوة الاستدلال^18،،من¹⁹²⁰. قوة الاستدلال يعتمد على افتراض التوازن الميكانيكي في نقاط ثلاثية (الوصلات تريسيلولار أو القمم)، ويسمح باستنتاج التوتر في كل خلية-خلية الاتصالات (وربما الضغوط في كافة الخلايا) بحل مشكلة معكوس. للتوترات، ويوفر كل ذروة معادلتين (X و Y). وهذا ينتج نظام كبير من المعادلات الخطية التي يمكن مقلوب تحت بعض الظروف لتقييم التوتر في كل خلية الاتصالات. في حين أن هذا الأسلوب جذابة للغاية، إلا أنها تتطلب صورة مجزأة ولا من تجربة إضافية أو الإعداد، لم يتحدد دقة لتحديد، ومرة أخرى فإنه يوفر فقط القيم النسبية، ما لم يتم تنفيذ قياس معايرة مطلقة.

للتغلب على بعض هذه القيود، نقدم في هذه المقالة داد ملاقط بصرية بالإضافة إلى مجهر ورقة خفيفة لتطبيق القوات الخاضعة للمراقبة على مستوى الخلية في ظهارة الجنينية من melanogaster المورفولوجية. وقد استخدمت ملاقط بصرية للعديد من التطبيقات البيولوجية بما في ذلك القياسات على البروتينات وحيدة والتلاعب من العضيات والخلايا²¹. هنا، نحن تقرير قوات التطبيقية في نطاق pN عشرات قليلة، وصغيرة كافية بعد للحث على التشوهات المحلية للاتصالات المحمولة وإجراء القياسات الميكانيكية في الجسم الحي. عادة ما نستخدم انحراف عمودي لاتصالات الخليوي، ترصد من خلال تحليل كيموجرافس، تتعلق بالقوة إلى تشوه. الأهم من ذلك، لدينا الإعداد لا تتطلب حقن الخرز في الموقع المطلوب في الأنسجة، وملاقط بصرية قادرون على بذل القوات في خلية خلية اتصالات مباشرة. اقتران ملاقط بصرية مجهر ورقة ضوء يسمح أحد للقيام بالتصوير السريع (عدة إطارات في الثانية الواحدة)، وملحوظ جداً لإجراء تحليل ميكانيكية في فترات زمنية قصيرة، ومع انخفاض الضيائية، منذ الإضاءة نموذج يقتصر على الطائرة من التصوير²².

ملاقط الضوئية عموما، وطريقة غير الغازية لتطبيق القوات الخاضعة للرقابة في خلية الاتصالات في المجراة في الجنين المورفولوجية ، واستخراج المعلومات الميكانيكية مثل تصلب والتوتر في خلية الاتصالات²³، خصائص انسيابية ²⁴، ومن التدرج أو تباين من التوتر²³.